JPH05107556A - 液晶表示素子画素 - Google Patents

液晶表示素子画素

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JPH05107556A
JPH05107556A JP26456191A JP26456191A JPH05107556A JP H05107556 A JPH05107556 A JP H05107556A JP 26456191 A JP26456191 A JP 26456191A JP 26456191 A JP26456191 A JP 26456191A JP H05107556 A JPH05107556 A JP H05107556A
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pixel
liquid crystal
sub
control capacitor
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育弘 鵜飼
Tomihisa Sunada
富久 砂田
Toshiya Inada
利弥 稲田
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Hosiden Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御コンデンサ電極と副画素電極の内の一方
とが短絡しても他方の副画素電極はそのまま無事であっ
て結局２個の副画素電極を有する画素として動作する液
晶表示素子画素を提供する。 【構成】 透明基板を具備し、透明基板上面に形成され
た制御コンデンサ電極を具備し、制御コンデンサ電極上
面には絶縁膜が被覆されており、絶縁膜上面に互いにギ
ャップを有して形成された副画素電極を具備し、ギャッ
プは制御コンデンサ電極上面に対向して形成されてお
り、副画素電極およびギャップ上方に第２の基板を具備
し、第２の基板下面には共通電極が形成されており、共
通電極と副画素電極およびギャップとの間には液晶を封
入し、副画素電極の内の一方に電源を接続したことを特
徴とする液晶表示素子画素。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数の副画素より成
る多階調表示可能な液晶表示素子画素に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の副画素より成る多階調表示可能な
液晶表示素子画素の従来例を図１ないし３を参照して説
明する。図１は、板状の液晶表示素子から１個の画素を
垂直に切出したところを示す図であり、図２は、図１に
おける直線１Ｂ−１Ｂで示されるところの断面を矢印方
向に見た図であり、図３は、図１における直線１Ｃ−１
Ｃで示されるところの断面を矢印方向に見た図である。
これらの図において、１は例えば透明ガラスより成る透
明基板であり、その内面には制御コンデンサ電極２が形
成され、制御コンデンサ電極２の上面には１画素領域全
面に亘り絶縁膜１５が形成されている。この絶縁膜１５
上面には、その右下隅に正方形の副画素電極４１が形成
され、更に、正方形の右下隅から小さな正方形を切除し
たほぼ正方形状の画素領域全面に亘る副画素電極４２が
形成されている。絶縁膜１５にはコンタクトホール１５
Ｈが形成され、このコンタクトホール１５Ｈを介して制
御コンデンサ電極２と副画素電極４1 とが接続される。
８は副画素電極４1 の近傍に構成された薄膜トランジス
タである。これらの副画素電極４1 、４2 、薄膜トラン
ジスタ８の上面はゲート絶縁膜２４により被覆されてい
る。５は例えば透明ガラスより成る透明基板であって、
その内面には共通電極６が形成されている。１２は細長
片形の付加コンデンサ電極であり、副画素電極４2 の一
部とゲート絶縁膜２４を介して対向している。共通電極
６とゲート絶縁膜２４との間には液晶７が封入されてい
る。なお、制御コンデンサ電極２、副画素電極４1 、４
2 及び共通電極６、付加コンデンサ電極１２は例えばＩ
ＴＯより成る透明電極である。そして、制御コンデンサ
電極２には、副画素電極４1 の近傍に構成された薄膜ト
ランジスタ８のドレインが接続しており、これを介して
所定の電圧Ｖａが印加される。
【０００３】上述の如くに構成された図１ないし３に示
される画素は、副画素電極４1 と共通電極６とにより構
成される副画素と、副画素電極４2 と共通電極６とによ
り構成される副画素とに２分割されたものである。図２
に示される如く、副画素電極４1 、４2 、制御コンデン
サ電極２と共通電極６との間には液晶コンデンサＣL
C 1 a 、液晶コンデンサＣL C 2 、液晶コンデンサＣ
L C 1 b が形成され、制御コンデンサ電極２と副画素電
極４2 との間には制御コンデンサＣC 2 が形成され、そ
して付加コンデンサ電極１２と副画素電極４2 との間に
は付加コンデンサＣ S 2 が形成される。図１に示される
画素の等価回路は図７に示される通りのものとなる。
【０００４】ところで、制御コンデンサ電極２には、副
画素電極４1 の近傍に構成された薄膜トランジスタ８の
ドレインが接続しており、これを介して所定の電圧Ｖａ
が印加され、この電圧Ｖａは副画素電極４1 にはそのま
ま印加される一方、副画素電極４2 には制御コンデンサ
ＣC2 により分割された分割電圧が印加される。この分
割電圧は制御コンデンサＣC 2 の値、即ち副画素電極４
2 と制御コンデンサ電極２とが重なる面積を調整するこ
とと、更には付加コンデンサ電極１２を調整することに
より調整される。ここで、液晶は、光透過が飽和する電
圧としきい値電圧とを有しているので、電圧Ｖａを制御
して副画素電極に印加される電圧を変化させることによ
り多階調液晶表示を行なうようにすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、副画素電極
４1 に印加電圧Ｖａが直接加わるように構成することは
全体の信号電圧振幅を小さくする上で好ましいことであ
る。従って、図１ないし３に示される従来例において
は、副画素電極４1 に印加電圧Ｖａを直接加える構成と
して絶縁膜１５にコンタクトホール１５Ｈを形成し、こ
のコンタクトホール１５Ｈを介して制御コンデンサ電極
２に副画素電極４1 を直結する構成を採用していた。し
かし、この直結のために、コンタクトホール１５Ｈの形
成を必要としており、その分だけ液晶表示素子の製造工
程を複雑にしている。その上に、この従来例の如く副画
素電極を２個とした場合は、制御コンデンサ電極２と副
画素電極４2 とが短絡すると、この副画素電極４2 にも
副画素電極４1 と同様印加電圧Ｖａが直接加わることと
なって、これは画素に欠陥が生じたものと認識されやす
い。
【０００６】この発明は、上述の通りの問題を解消しよ
うとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】透明基板を具備し、透明
基板上面に形成された制御コンデンサ電極を具備し、制
御コンデンサ電極上面には絶縁膜が被覆されており、絶
縁膜上面に互いにギャップを有して形成された副画素電
極を具備し、ギャップは制御コンデンサ電極上面に対向
して形成されており、副画素電極およびギャップ上方に
第２の基板を具備し、第２の基板下面には共通電極が形
成されており、共通電極と副画素電極およびギャップと
の間には液晶を封入し、副画素電極の内の一方に電源を
接続したことを特徴とする液晶表示素子画素を構成する
ことにより、制御コンデンサ電極と副画素電極の内の一
方とが短絡しても他方の副画素電極はそのまま無事であ
って結局２個の副画素電極を有する画素を構成するよう
にした。
【０００８】
【実施例】この発明の一実施例を図４ないし６を参照し
て説明する。図４は、板状の液晶表示素子から垂直に切
出して示した１個の画素を示す図であり、図５は、図４
における直線４Ｂ−４Ｂで示されるところの断面を矢印
方向に見た図であり、図６は、図４における直線４Ｃ−
４Ｃで示されるところの断面を矢印方向に見た図であ
る。これらの図において、１は例えば透明ガラスより成
る透明基板であり、その内面には制御コンデンサ電極２
が形成され、制御コンデンサ電極２の上面には画素全面
に亘り絶縁膜１５が形成されている。この絶縁膜１５上
面にはその右下隅に正方形の副画素電極４1 と、正方形
の右下隅から小さな正方形を切除したほぼ正方形状の画
素全面に亘る副画素電極４2 とが形成されている。ここ
までの構成は従来例と異なるところはないように見え
る。
【０００９】ところが、従来例は絶縁膜１５にコンタク
トホール１５Ｈが形成され、このコンタクトホール１５
Ｈを介して制御コンデンサ電極２と副画素電極４1 とが
接続されるものであるが、この実施例においてはこのよ
うなコンタクトホールは形成されず、制御コンデンサ電
極２と副画素電極４1 とは直結していない。そして、制
御コンデンサ電極２の面積と副画素電極４1 、４2 の面
積の関係についてであるが、これは従来例と比較して、
制御コンデンサ電極２の面積を副画素電極４1 、４2 の
面積に対して比較的に小さく形成する。即ち、副画素電
極４1 、４2 の面積を従来例と同様に形成したものとし
て、制御コンデンサ電極２の面積は従来例と比較して小
さく形成する。８は副画素電極４1 の近傍に構成された
薄膜トランジスタである。これらの副画素電極４1 、４
2 、薄膜トランジスタ８の上面はゲート絶縁膜２４によ
り被覆されている。５は例えば透明ガラスより成る透明
基板であって、その内面には共通電極６が形成されてい
る。１２は副画素電極４2 の一部とゲート絶縁膜２４を
介して対向する細長片形の付加コンデンサ電極である。
共通電極６とゲート絶縁膜２４との間には液晶７が封入
されている。なお、制御コンデンサ電極２、副画素電極
４1 、４2 及び共通電極６、付加コンデンサ電極１２は
例えばＩＴＯより成る透明電極である。そして、副画素
電極４1 はその近傍に構成された薄膜トランジスタ８の
ドレインに直接接続していてこれを介して所定の電圧Ｖ
ａが印加されるのであるが、制御コンデンサ電極２は薄
膜トランジスタ８のドレインに直結してはおらず、電圧
Ｖａが直接印加されることはない。なお、付加コンデン
サ電極１２は図示されない配線により一定電位が与えら
れることから、これは等価的には液晶コンデンサＣ
L C3 に並列のものである。
【００１０】上述の如くに構成されたこの発明の画素に
おいて、先ず、副画素電極４1 と共通電極６との間には
液晶コンデンサＣL C 1 が形成され、副画素電極４2 と
共通電極６との間には液晶コンデンサＣL C 3 が形成さ
れる。副画素電極４1 、４2と制御コンデンサ電極２と
の間には、それぞれ、制御コンデンサＣC 2 、ＣC 3 が
形成される。ところで、この発明の実施例においては、
上述した通り、制御コンデンサ電極２の面積を副画素電
極４1 、４2 の面積に対して比較的に小さく形成するこ
とにより、副画素電極４1 と副画素電極４2 との間に形
成されるＬ字状のギャップを介して制御コンデンサ電極
２と共通電極６との間に形成される電気容量は制御コン
デンサＣC 2 、ＣC 3 に匹敵する程に比較的に大きくな
り、制御コンデンサ電極２と共通電極６との間には液晶
コンデンサＣL C 2 が形成されるに到る。制御コンデン
サ電極２は等価的に副画素電極でもあるということであ
る。また、付加コンデンサ電極１２と副画素電極４2 と
の間には付加コンデンサＣ S 3 が形成される。ここで、
この発明は副画素電極４1 は薄膜トランジスタ８のドレ
インに直接接続していてこれを介して所定の電圧Ｖａが
印加される。図４ないし６に示される画素の等価回路
は、この副画素電極４1 から共通電極６に到るコンデン
サの経路を順次にたどれば、図８に示される通りのもの
となることがわかる。
【００１１】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明は、副画
素電極４1 は薄膜トランジスタ８のドレインに直接接続
していてこれを介して所定の電圧Ｖａが印加されるが、
制御コンデンサ電極２は薄膜トランジスタ８のドレイン
に直結してはおらず、電圧Ｖａが直接印加される必要の
ないものであり、従って副画素電極４1 を制御コンデン
サ電極２に直結するためのコンタクトホール１５Ｈはこ
れを形成しないことも可能であり、これを形成する工程
が不要になる分だけ液晶表示素子の製造工程を簡略化で
きる。
【００１２】そして、副画素電極を２個とした場合、従
来例においては、図７の等価回路から明かな如く、副画
素電極４1 は既に薄膜トランジスタ８のドレインに直結
して電圧Ｖａが直接に印加されているので、制御コンデ
ンサ電極２と副画素電極４2 とが短絡すればこの副画素
電極４2 も薄膜トランジスタ８のドレインに直結するこ
ととなってこれは副画素を構成しないに等しく、画素に
欠陥が生じたものと認識される恐れ大であった。
【００１３】ここで、図４ないし６に示されるこの発明
の実施例において、副画素電極４2 に加わる電圧を例え
ばＶａ／２とするように電極面積を形成してあるものと
すると、これは図１ないし３に示される従来例において
同じく副画素電極４2 に加わる電圧をＶａ／２としたも
のに相当する。この場合、図８の等価回路から明かな如
く、制御コンデンサＣC 2 あるいはＣC 3 の内の何れか
一方が短絡した場合、２分割した副画素電極を有する画
素となり、副画素電極４に印加される電圧は短絡前より
高くなるために輝度が他の正常な画素より高くなる。し
かし、広視野角が得られる構造を維持することにより、
正面視角以外における色変化は抑制される。副画素電極
を２分割した従来の画素においては、ＣC が短絡した場
合、この画素は分割しない画素と同等のものとなるため
に正面視角以外においては色変化は他の正常な画素と比
較して大きく、明瞭な欠陥として認識されていた。副画
素電極を３分割したこの考案の画素はこれを抑制するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の副画素より成る多階調表示可能な液晶表
示素子画素の従来例を示す図。
【図２】図１における２点鎖線１Ｂ−１Ｂの断面を示す
図。
【図３】図１における２点鎖線１Ｃ−１Ｃの断面を示す
図。
【図４】この発明の液晶表示素子画素を示す図。
【図５】図４における２点鎖線４Ｂ−４Ｂの断面を示す
図。
【図６】図４における２点鎖線４Ｃ−４Ｃの断面を示す
図。
【図７】液晶表示素子画素の従来例の等価回路を示す
図。
【図８】この発明の液晶表示素子画素の等価回路を示す
図。
【符号の説明】
１ 透明基板 ２ 制御コンデンサ電極 ４1 副画素電極 ４2 副画素電極 ５ 第２の基板 ６ 共通電極 ７ 液晶 １５ 絶縁膜 ２４ 第２の絶縁膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明基板を具備し、透明基板上面に形成
    された制御コンデンサ電極を具備し、制御コンデンサ電
    極上面には絶縁膜が被覆されており、絶縁膜上面に互い
    にギャップを有して形成された副画素電極を具備し、ギ
    ャップは制御コンデンサ電極上面に対向して形成されて
    おり、副画素電極およびギャップ上方に第２の基板を具
    備し、第２の基板下面には共通電極が形成されており、
    共通電極と副画素電極およびギャップとの間には液晶を
    封入し、副画素電極の内の一方に電源を接続したことを
    特徴とする液晶表示素子画素。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載される液晶表示画素にお
    いて、副画素電極およびギャップと液晶との間には第２
    の絶縁膜が具備されていることを特徴とする液晶表示素
    子画素。
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